Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Тrauma" Том 20, №4, 2019

Back to issue

Stage of endogenous intoxication syndrome in experimental brain injury

Authors: Зябліцев С.В., Єльський В.М.
Національний медичний університет імені О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

Categories: Traumatology and orthopedics

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. У дослідженні подано аналіз багаторічної праці, виконаної під керівництвом члена-кореспондента НАМНУ, професора В.М. Єльського на кафедрі патологічної фізіології Донецького національного медичного університету імені М. Горького, з експериментального відтворення та аналізу синдрому ендогенної інтоксикації (СЕІ) при черепно-мозковій травмі (ЧМТ). Мета дослідження: розробити концепцію стадійності та ключових механізмів розвитку СЕІ при ЧМТ. Матеріали та методи. Дослідження проведено на 555 білих безпородних щурах-самцях; ЧМТ відтворювали за методикою В.М. Єльського, С.В. Зябліцева (2005). У крові визначали динаміку 30 показників гормонів, метаболітів, імунологічних та інших біологічно активних речовин; 7 показників активності ферментів; додатково розраховували 5 індексів (загалом у дослідженні вивчено 42 показники). Порушення функції центральної нервової системи оцінювали за методикою оцінки неврологічного дефіциту у балах за показниками рівня свідомості, стану рефлекторної сфери, слуху, м’язового тонусу тулуба та кінцівок, реакції на світло і біль, дихання, руху та деяких поведінкових реакцій. Проводили дослідження морфологічних показників ураження головного мозку. Результати. Аналіз динаміки вивчених показників та їх співвідношень дозволив виділити чотири стадії розвитку СЕІ: реактивно-метаболічну, запально-токсичну, стадію системної ендогенної інтоксикації (остаточний розвиток СЕІ) і стадію розвитку поліорганної недостатності (ПОН). Реактивно-метаболічна стадія характеризувалася: гіперергічною реакцією нейроендокринних систем з катаболічною дією; гіперглікемією, гіперінсулінізмом та інсулінорезистентністю; гіперметаболізмом. Запально-токсична стадія відзначалася: вираженою гіперферментемією, що вказувала на ушкодження клітинних мембран і мембран лізосом; проявами ендогенної інтоксикації (накопичення в крові молекул середньої маси і продуктів ліпопероксидації); генералізованими запальними реакціями (збільшення вмісту в крові медіаторів запалення, зокрема IL-1β, TNF-α, IL-6). Стадія системної ендогенної інтоксикації виділялася: різким накопиченням у крові лактату, що свідчило про приєднання системної гіпоксії; різким вторинним приростом молекул середньої маси з накопиченням низькомолекулярних і ароматичних пептидів; різким вторинним приростом прозапальних цитокінів; активацією ММP-9 і TIMP-1; різким приростом нейрональних білків S100В і NSE, що вказувало на прогресування ураження головного мозку. Стадія розвитку ПОН проявлялася: накопиченням у крові сечовини і креатиніну, ушкодженням еритроцитів, міокарда; різким приростом NSE; появою в крові великих кількостей антифосфоліпідних антитіл, що відбивало приєднання автоімунних процесів. Висновки. Отримані дані дозволили розробити концепцію розвитку СЕІ при ЧМТ і визначити ключові ланки його патогенезу, що може бути використано для розробки відповідних заходів патогенетичного лікування.

Актуальность. В исследовании представлен анализ многолетней работы, выполненной под руководством члена-корреспондента НАМНУ, профессора В.Н. Ельского на кафедре патологической физиологии Донецкого национального медицинского университета имени М. Горького, по экспериментальному воспроизведению и анализу синдрома эндогенной интоксикации (СЭИ) при черепно-мозговой травме (ЧМТ). Цель исследования: разработать концепцию стадийности и ключевых механизмов развития СЭИ при ЧМТ. Материалы и методы. Исследование проведено на 555 белых беспородных крысах-самцах; ЧМТ воспроизводили по методике В.Н. Ельского, С.В. Зяблицева (2005). В крови определяли динамику 30 показателей гормонов, метаболитов, иммунологических и других биологически активных веществ; 7 показателей активности ферментов; дополнительно рассчитывали 5 индексов (всего в исследовании изучено 42 показателя). Нарушение функции центральной нервной системы оценивали по методике оценки неврологического дефицита в баллах по показателям уровня сознания, состояния рефлекторной сферы, слуха, мышечного тонуса туловища и конечностей, реакции на свет и боль, дыхания, движения и некоторых поведенческих реакций. Проводили также исследование морфологических показателей повреждения головного мозга. Результаты. Анализ изученных показателей и их соотношений позволил выделить четыре стадии развития СЭИ: реактивно-метаболическую, воспалительно-токсическую, стадию системной эндогенной интоксикации (окончательное развитие СЭИ) и стадию развития полиорганной недостаточности (ПОН). Реактивно-метаболическая стадия характеризовалась: гиперергической реакцией нейроэндокринных систем с катаболическим действием; гипергликемией, гиперинсулинизмом и инсулинорезистентностью; гиперметаболизмом. Воспалительно-токсическая стадия отличалась: выраженной гиперферментемией, указывающей на повреждение клеточных мембран и мембран лизосом; проявлениями эндогенной интоксикации (накопление в крови молекул средней массы и продуктов липопероксидации), генерализованными воспалительными реакциями (увеличение содержания в крови медиаторов воспаления, в том числе IL-1β, TNF-α, IL-6). Стадия системной эндогенной интоксикации выделялась: резким накоплением в крови лактата, что свидетельствовало о присоединении системной гипоксии; резким вторичным приростом молекул средней массы с накоплением низкомолекулярных и ароматических пептидов; резким вторичным приростом провоспалительных цитокинов; активацией ММP-9 и TIMP-1; резким приростом нейрональных белков S100В и NSE, что указывало на прогрессирование повреждения головного мозга. Стадия развития ПОН проявлялась: накоплением в крови мочевины и креатинина, повреждением эритроцитов, миокарда; резким приростом NSE; выявлением в крови большого количества антифосфолипидных антител, что отражало присоединение аутоиммунных процессов. Выводы. Полученные данные позволили разработать концепцию развития СЭИ при ЧМТ и определить ключевые звенья его патогенеза, что может быть использовано для разработки соответствующих мероприятий патогенетического лечения.

Background. This study deals with the results of the analysis of longstanding work carried out under the direction of the Corresponding Member of the National Academy of Medical Sciences of Ukraine, prof. V.М. Elskyy, Head of the Pathophysiology Department of M. Gorky Donetsk National Medical University, on experimental reproduction and analysis of endogenous intoxication syndrome (EIS) in the brain injury. This work aimed to develop a conception of staging and key mechanisms for the development of EIS associated with brain injury. Materials and methods. The study was conducted on 555 white, non-breeding male rats Wistar; experimental brain injury was reproduced by the method of V.M. Yelskyy, S.V. Ziablitsev (2005). In blood, the dynamics of 30 indicators of hormones, metabolites, immunological and other biologically active substances was determined; 7 indicators of activity of enzymes and additionally counted 5 indices (in general in this study 42 indicators were studied). Disorders of the central nervous system function were evaluated according to the method of assessing the neurological deficiency (scores) by the indicators of the level of consciousness, the state of the reflex field, hearing, muscle tone of the body and extremities, reaction to light and pain, respiration, movement and some behavioral reactions. The morphological parameters of brain damage were also determined. Results. The analysis of the studied parameters dynamics and their relationships allowed distinguishing four stages of EIS development: reactive-metabolic, inflammatory-toxic, the stage of systemic endogenous intoxication (the final development of EIS) and the stage of development of multiple organ failure (MOF). The reactive-metabolic stage was characterized by hyperergic reaction of neuroendocrine systems with catabolic action; hyperglycemia, hyperinsulinemia and insulin resistance; hypermetabolism. The severe hyperenzymemia, indicating damage to the cell membranes and lysosomal membranes, manifestations of endogenous intoxication (accumulation in the blood of molecules of medium mass and products of lipoperoxidation), generalized inflammatory reactions (increased inflammatory blood mediators, including IL-1β, TNF-α, IL-6) are typical for the inflammatory-toxic stage. The stage of systemic endogenous intoxication is characterized by a sharp accumulation of lactate in blood, indicating the systemic hypoxia inclusion; a sharp secondary increase in the molecules of medium mass with the accumulation of low molecular weight and aromatic peptides; a sharp secondary increase in proinflammatory cytokines; activation of MMP-9 and TIMP-1; a sharp increase in neuronal proteins S100B and NSE, indicating the progression of brain damage. Stage of MOF development is characterized by the accumulation in the blood of urea and creatinine, damage to red blood cells, myocardium; a sharp increase in NSE; the appearance in the blood of large quantities of antiphospholipid antibodies, which reflected the inclusion of autoimmune processes. Conclusions. The obtained data allowed developing a concept for the development of EIS in brain injury and to identify the key components of its pathogenesis, which can be used to develop appropriate measures of pathogenetic treatment.


Keywords

черепно-мозкова травма; синдром ендогенної інтоксикації; поліорганна недостатність

черепно-мозговая травма; синдром эндогенной интоксикации; полиорганная недостаточность

brain injury; endogenous intoxication syndrome; multiple organ failure


For the full article you need to subscribe to the magazine.


Bibliography

1. Ельский В.Н. Патофизиология, диагностика и интенсивная терапия тяжелой черепно-мозговой травмы. Донецк: Новый мир, 2004. 200 с.

2. Хобзей Н.К. Эпидемиология инвалидности вследствие черепно-мозговых травм в Украине. Здоров’я нації. 2011. № 3. С. 30-34.

3. Pineda J.A. Mortality in severe traumatic brain injury — Authors’ reply. Lancet Neurol. 2013. Vol. 12, № 5. P. 427-428.

4. Ельский В.Н. Нейрогормональные регуляторные механизмы при черепно-мозговой травме. Донецк: Новый мир, 2008. 240 с.

5. Молдованов М.А. Диагностика и мониторинг нейронального повреждения при тяжелой черепно-мозговой травме. Общая реаниматология. 2010. Т. 1, № 1. С. 17-21.

6. Усенко Л.В. Патобиохимические особенности головного мозга при критических состояниях организма и обоснование метаботропной терапии: ч. 1. Некоторые особенности метаболизма головного мозга в физиологических условиях. Український журнал екстремальної медицини імені Г.О. Можаєва. 2009. Т. 10, № 1. С. 12-20.

7. Ельский В.Н. Моделирование черепно-мозговой травмы. Донецк: Новый мир, 2008. 140 с.

8. Nayak C. Relationship between markers of lipid peroxidation, thiol oxidation and Glasgow coma scale scores of moderate head injury patients in the 7 days post-traumatic period. Neurol. Res. 2008. Vol. 30, № 5. P. 461-464.

9. Зяблицев С.В. Механизмы и ключевые звенья развития синдрома эндогенной интоксикации при черепно-мозговой травме. Міжнародний вісник медицини. 2013. Т. 6, № 1. С. 18-23.

10. Ельский В.Н. Роль нейроиммуноэндокринных механизмов в формировании синдрома эндогенной интоксикации при травматической болезни. Таврический медико-биологический вестник. 2012. Т. 15, № 3. Ч. 1(59). С. 115-117.

11. Зяблицев С.В. Системные проявления неспецифической воспалительной реакции при травматической болезни головного мозга. Травма. 2012. Т. 13, № 4. С. 85-88.

12. Зяблицев С.В. Состояние реактивности нейрогормональных систем при травматической болезни головного мозга. Клінічна та експериментальна патологія. 2012. Т. XI, № 3(41). Ч. 1. С. 83-86.

13. Ziablitsev S.V. Disorders of carbohydrate metabolism in experimental brain injury. Фізіологічний журнал. 2016. Т. 62, № 4. С. 18-22.

14. Ziablitsev S.V. Systemic effects of unspecific inflammatory reaction at traumatic brain injury. Фізіологічний журнал. 2016. Т. 62, № 1. С. 67-72.

15. Зябліцев С.В. Динаміка вмісту нейроспецифічних білків та їх утворення при експериментальній черепно-мозковій травмі. Патологія. Науково-практичний медичний журнал. 2016. № 1(36). С. 49-53.

16. Lam A.G.M. Mechanism of glial activation by S100B: involvement of the transcription factor NFκB. Neurobiology of Aging. 2001. Vol. 22. P. 765-772.

17. Гудима А.А. Роль апоптозу в системних проявах тяжкої травми. Тернопіль: Укрмедкнига, 2010. 241 с.

18. Зяблицев С.В. Динаміка маркерів посттравматичного та аутоімунного пошкодження при черепно-мозковій травмі. Нейронауки: теоретичні та клінічні аспекти. 2013. Т. 9., № 1–2. С. 17-20.

19. Зябліцев С.В. Механізми формування посттравматичної міокардіодистрофії при черепно-мозковій травмі. Таврический медико-биологический вестник. 2012. Т. 15, № 4(60). С. 403-406.

Similar articles

Closed Craniocerebral Injury. Current View on the Problem
Authors: Polishchuk M.Ye., Honcharuk O.M. - Department of Neurosurgery of National Medical Academy named after P.L. Shupyk, Kyiv, Ukraine
International neurological journal 6 (76) 2015
Date: 2016.02.05
Categories: Neurology
Sections: Specialist manual
Патогенез поєднаної та множинної кістякової травми опорно-рухового апарату
Authors: С.М. Кривенко - Донецький національний медичний університет ім. М. Горького, Донецьк, Україна
"Тrauma" Том 9, №2, 2008
Date: 2011.09.01
Categories: Traumatology and orthopedics
Carbacetam influence on cognitive disturbances in experimental brain injury, possible vasopressin role
Authors: Зябліцев С.В, Стародубська О.О., Богза С.Л.
Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, м. Київ, Україна

"Тrauma" Том 18, №2, 2017
Date: 2017.05.25
Categories: Traumatology and orthopedics
Sections: Clinical researches

Back to issue